JP4407818B2 - 小型直動型アクチュエータ - Google Patents
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Description
なお、本発明に関連する先行技術としては、下記のものが挙げられる。
請求項1:幅×長さが1mm×1mm〜10mm×10mm、高さが0.1mm〜5mmである小型の直動型アクチュエータであって、ステータ部と、このステータ部に一端が固定され、かつ他端側に曲げ加工によって成形された金属性マイクロビームによって揺動可能に支持されたローター部が設けられた部品とを備え、
該部品が、ステータ固定部とマイクロビームとローター部とを備えると共に、プレス加工又はエッチング加工により打ち抜いて形成され、かつステータ固定部とローター部とが両側端部においてそれぞれ長片によって橋かけ、連結された基体を用い、前記長片の中間部をそれぞれ180°谷折りし、ステータ固定部にローター部を重ねるようにし、次いで、折曲された長片のうち、ローター部、連結側片の中間部をそれぞれ180°谷折りし、ステータ固定部の先端縁とローター部の基端縁が互いに近接するようにし、更に、長片をそれらの両側縁に沿って直角に谷折りすることによって形成されてなり、
1対のマイクロビームが、ステータ固定部側よりローター部側に伸び、一旦折れ曲がってステータ固定部側に戻り、更に折れ曲がってローター部側に伸びたところでローター部を支持するように形成されると共に、ステータ部の両側に一対に配置されてローター部を支持し、両側のマイクロビームにはさまれた平面に平行でマイクロビームの長手方向に垂直な駆動方向に対してステータ部とローター部との間に発生した駆動力で十分に変位し、その他の方向には高い剛性を有するように構成されており、
ステータ部に永久磁石、ローター部にコイルを、又はステータ部にコイル、ローター部に永久磁石を配置して、永久磁石の形成する磁界中でコイルに電流を流すことによりマイクロビームに変位を発生させ、ローター部を揺動させるように構成したことを特徴とする直動型アクチュエータ。
請求項2:幅×長さが1mm×1mm〜10mm×10mm、高さが0.1mm〜5mmである小型のアクチュエータであって、ステータ固定部とマイクロビームとコイル又は永久磁石が配置されたローター部とを有する部品と、永久磁石又はコイルが配置されたステータ部とを備え、
前記永久磁石とコイルとは永久磁石及びステータ部を含む磁気回路内で僅かなギャップを保ちながら対向するように配置され、
該部品が、プレス加工又はエッチング加工により打ち抜いて形成され、かつステータ固定部とローター部とが両側端部においてそれぞれ長片によって橋かけ、連結された基体を用い、前記長片の中間部をそれぞれ180°谷折りし、ステータ固定部にローター部を重ねるようにし、次いで、折曲された長片のうち、ローター部、連結側片の中間部をそれぞれ180°谷折りし、ステータ固定部の先端縁とローター部の基端縁が互いに近接するようにし、更に、長片をそれらの両側縁に沿って直角に谷折りすることによって形成されてなり、
1対のマイクロビームが、ステータ固定部側よりローター部側に伸び、一旦折れ曲がってステータ固定部側に戻り、更に折れ曲がってローター部側に伸びたところでローター部を支持するように形成されると共に、ステータ部の両側に一対に配置されてローター部を支持し、両側のマイクロビームにはさまれた平面に平行でマイクロビームの長手方向に垂直な駆動方向に対してステータ部とローター部との間に発生した駆動力で十分に変位し、その他の方向には高い剛性を有するように構成されており、
永久磁石の作る磁界の中に置かれたコイルに通電することで、ローレンツ力により左右方向にローター部が揺動することを特徴とする直動型アクチュエータ。
請求項3:前記マイクロビームは、ステータ固定部及びローター部と一体であり、0.025〜0.5mmの金属板を打ち抜き及び曲げ加工により作製されることを特徴とする請求項1又は2記載の直動型アクチュエータ。
請求項4:前記ステータ部が強磁性体からなることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の直動型アクチュエータ。
請求項5:前記ローター部が強磁性体からなることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の直動型アクチュエータ。
請求項6:磁気回路を形成させるために、前記ローター部を挟んで前記ステータ部と対向する位置に補助ヨークが取り付けられていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載の直動型アクチュエータ。
図1及び図2は、本発明の直動型アクチュエータ2の一例を示す平面図及び分解斜視図である。なお、簡単のためにコイル4への電力供給線は図示していない。このアクチュエータ2は、ステータ固定部6、マイクロビーム8,10及びローター部12を構成する部品14を備える。この部品14のローター部12にはコイル4が取り付けられ、ステータ部16には永久磁石18が配置される。ステータ部16は磁気回路を形成するために強磁性体を用いることが好ましい。磁気回路の効率を上げるために強磁性体からなる補助ヨーク20を部品14に取り付けてもよい。ステータ固定部6、マイクロビーム8,10及びローター部12を構成する部品14、ステータ部16、補助ヨーク20は接着あるいは溶接等の一般的な方法でこのアクチュエータを備える装置(図示されていない)に固定される。更にローター部12にはコイル4の他に揺動させる対象物(図示されていない)が適当な手法により取り付けられる。
4 コイル
6 ステータ固定部
8,10 マイクロビーム
12 ローター部
14 ステータ固定部、マイクロビーム及びローター部を構成する部品
16 ステータ部
18 永久磁石
20 補助ヨーク
22 ステータ部
24 コイル
26 ローター部
28 永久磁石
30 ステータ固定部
32,34 マイクロビーム
36 ステータ固定部、マイクロビーム及びローター部を構成する部品
38 補助ヨーク
40 電磁式マニピュレータ
42 ハンド(固定)
44 ハンド(可動)
46 補助ヨーク
Claims (6)
- 幅×長さが1mm×1mm〜10mm×10mm、高さが0.1mm〜5mmである小型の直動型アクチュエータであって、ステータ部と、このステータ部に一端が固定され、かつ他端側に曲げ加工によって成形された金属性マイクロビームによって揺動可能に支持されたローター部が設けられた部品とを備え、
該部品が、ステータ固定部とマイクロビームとローター部とを備えると共に、プレス加工又はエッチング加工により打ち抜いて形成され、かつステータ固定部とローター部とが両側端部においてそれぞれ長片によって橋かけ、連結された基体を用い、前記長片の中間部をそれぞれ180°谷折りし、ステータ固定部にローター部を重ねるようにし、次いで、折曲された長片のうち、ローター部、連結側片の中間部をそれぞれ180°谷折りし、ステータ固定部の先端縁とローター部の基端縁が互いに近接するようにし、更に、長片をそれらの両側縁に沿って直角に谷折りすることによって形成されてなり、
1対のマイクロビームが、ステータ固定部側よりローター部側に伸び、一旦折れ曲がってステータ固定部側に戻り、更に折れ曲がってローター部側に伸びたところでローター部を支持するように形成されると共に、ステータ部の両側に一対に配置されてローター部を支持し、両側のマイクロビームにはさまれた平面に平行でマイクロビームの長手方向に垂直な駆動方向に対してステータ部とローター部との間に発生した駆動力で十分に変位し、その他の方向には高い剛性を有するように構成されており、
ステータ部に永久磁石、ローター部にコイルを、又はステータ部にコイル、ローター部に永久磁石を配置して、永久磁石の形成する磁界中でコイルに電流を流すことによりマイクロビームに変位を発生させ、ローター部を揺動させるように構成したことを特徴とする直動型アクチュエータ。 - 幅×長さが1mm×1mm〜10mm×10mm、高さが0.1mm〜5mmである小型のアクチュエータであって、ステータ固定部とマイクロビームとコイル又は永久磁石が配置されたローター部とを有する部品と、永久磁石又はコイルが配置されたステータ部とを備え、
前記永久磁石とコイルとは永久磁石及びステータ部を含む磁気回路内で僅かなギャップを保ちながら対向するように配置され、
該部品が、プレス加工又はエッチング加工により打ち抜いて形成され、かつステータ固定部とローター部とが両側端部においてそれぞれ長片によって橋かけ、連結された基体を用い、前記長片の中間部をそれぞれ180°谷折りし、ステータ固定部にローター部を重ねるようにし、次いで、折曲された長片のうち、ローター部、連結側片の中間部をそれぞれ180°谷折りし、ステータ固定部の先端縁とローター部の基端縁が互いに近接するようにし、更に、長片をそれらの両側縁に沿って直角に谷折りすることによって形成されてなり、
1対のマイクロビームが、ステータ固定部側よりローター部側に伸び、一旦折れ曲がってステータ固定部側に戻り、更に折れ曲がってローター部側に伸びたところでローター部を支持するように形成されると共に、ステータ部の両側に一対に配置されてローター部を支持し、両側のマイクロビームにはさまれた平面に平行でマイクロビームの長手方向に垂直な駆動方向に対してステータ部とローター部との間に発生した駆動力で十分に変位し、その他の方向には高い剛性を有するように構成されており、
永久磁石の作る磁界の中に置かれたコイルに通電することで、ローレンツ力により左右方向にローター部が揺動することを特徴とする直動型アクチュエータ。 - 前記マイクロビームは、ステータ固定部及びローター部と一体であり、0.025〜0.5mmの金属板を打ち抜き及び曲げ加工により作製されることを特徴とする請求項1又は2記載の直動型アクチュエータ。
- 前記ステータ部が強磁性体からなることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の直動型アクチュエータ。
- 前記ローター部が強磁性体からなることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の直動型アクチュエータ。
- 磁気回路を形成させるために、前記ローター部を挟んで前記ステータ部と対向する位置に補助ヨークが取り付けられていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載の直動型アクチュエータ。
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